(57)【要約】【課題】筆順・筆跡を記録することの可能な筆順・筆跡記録計を提供すること。【解決手段】筆順・筆跡記録計は、台座１２に組み付けられたマイクロマニピュレータ１４Ｌに取り外し可能に取り付けられ、上記マイクロマニピュレータの所定の方向移動に伴って上記台座上を上記所定方向に移動する記録紙１６と、上記記録紙上に配され、上記記録紙の移動にかかわらず移動すること無いように上記台紙に取り外し可能に取り付けられた筆記紙２０と、上記筆記紙に書字された文字を上記記録紙に複写するカーボン紙１８と、を備え、上記筆記紙へ文字を書字する際、その文字の一画の書字毎に上記マイクロマニピュレータを所定距離移動させることで上記記録紙を上記所定距離移動させ、上記文字を書字した筆記紙と、上記筆記紙に書字した文字の字画波形曲線を記録した記録紙とを得る。【選択図】図１
2007114400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座と、
上記台座に組み付けられたマイクロマニピュレータと、
上記マイクロマニピュレータに取り外し可能に取り付けられ、上記マイクロマニピュレータの所定の方向移動に伴って上記台座上を上記所定方向に移動する記録紙と、
上記記録紙上に配され、上記記録紙の移動にかかわらず移動すること無いように上記台紙に取り外し可能に取り付けられた筆記紙と、
上記筆記紙に書字された文字を上記記録紙に複写するカーボン紙と、
を具備し、
上記筆記紙へ文字を書字する際、その文字の一画の書字毎に上記マイクロマニピュレータを所定距離移動させることで上記記録紙を上記所定距離移動させ、
上記文字を書字した筆記紙と、上記筆記紙に書字した文字の字画波形曲線を記録した記録紙とを得ることを特徴とする筆順・筆跡記録計。
【請求項２】
上記記録紙上に配され、上記筆記紙への文字の書字範囲を規定するための筆記ガイド板を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の筆順・筆跡記録計。
【請求項３】
一つまたは二つのレンズと、
左右のレンズ面が水平軸から所定角度以上の角度をつけて内向きに向かい合わせるように、上記レンズを保持する枠組みと、
上記枠組みの、顔面中央の鼻に位置する側面にのみ取り付けられた、両目への光子の入力情報を断ち切るための隔壁と、
を具備し、
文字を書字した筆記紙と、上記筆記紙に書字した文字の字画波形曲線を記録した記録紙とを並べ、該ステレオメガネでそれらを３次元奥行き立体視することを特徴とするステレオメガネ。
【請求項４】
上記隔壁の色は白であることを特徴とする請求項３に記載のステレオメガネ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手書き文字の筆順・筆跡を記録するための筆順・筆跡記録計、及び、手書き文字の筆順・筆跡の判別に利用されるステレオメガネに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、手書き文字を認識するための手法が各種提案されている。例えば、非特許文献１には、文字の確定を待つことなく、次文字を重ねて書くことが可能な文字認識の手法が提案されている。
【０００３】
上記非特許文献１に開示された文字認識の手法は、人が文字を書く際、文字を構成する字画の各線間の間継ぎに応じて、それまで書かれた線との組み合わせにより文字を確定していき、間継ぎ毎に順次確定した文字を修正しながら認識を行うというものである。
【非特許文献１】「高速・高精度を実現した重ね書き文字認識ソフトウエアＩＰ」，２００４．１０，株式会社東芝，ｗｗｗ．ｓｅｍｉｃｏｎ．ｔｏｓｈｉｂａ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｄ／ｐｄｆ＿ｐｒｅｓｅｎ／ｓｏｆｔ＿ｉｐ．ｐｄｆ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、上記非特許文献１に開示されているように、書かれた文字を認識しようとする試みは各種なされている。
【０００５】
しかしながら、書かれた文字の筆順を判別しようとする試みはなされていない。
【０００６】
また、筆跡鑑定の正確且つ簡易な手法も提供されていない。
【０００７】
本発明は、筆順・筆跡を記録することの可能な筆順・筆跡記録計、及び、手書き文字の筆順・筆跡を安価且つ容易に判別できるステレオメガネを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の筆順・筆跡記録計の一態様は、
台座と、
上記台座に組み付けられたマイクロマニピュレータと、
上記マイクロマニピュレータに取り外し可能に取り付けられ、上記マイクロマニピュレータの所定の方向移動に伴って上記台座上を上記所定方向に移動する記録紙と、
上記記録紙上に配され、上記記録紙の移動にかかわらず移動すること無いように上記台紙に取り外し可能に取り付けられた筆記紙と、
上記筆記紙に書字された文字を上記記録紙に複写するカーボン紙と、
を具備し、
上記筆記紙へ文字を書字する際、その文字の一画の書字毎に上記マイクロマニピュレータを所定距離移動させることで上記記録紙を上記所定距離移動させ、
上記文字を書字した筆記紙と、上記筆記紙に書字した文字の字画波形曲線を記録した記録紙とを得ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のステレオメガネの一態様は、
一つまたは二つのレンズと、
左右のレンズ面が水平軸から所定角度以上の角度をつけて内向きに向かい合わせるように、上記レンズを保持する枠組みと、
上記枠組みの、顔面中央の鼻に位置する側面にのみ取り付けられた、両目への光子の入力情報を断ち切るための隔壁と、
を具備し、
文字を書字した筆記紙と、上記筆記紙に書字した文字の字画波形曲線を記録した記録紙とを並べ、該ステレオメガネでそれらを３次元奥行き立体視することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、筆順・筆跡を記録することの可能な筆順・筆跡記録計、及び、手書き文字の筆順・筆跡を安価且つ容易に判別できるステレオメガネを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０の構成を示す図である。
【００１３】
これらの図に示すように、本実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０は、台座１２に組み付けられた左右のマイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒにそれぞれ記録紙１６が取り付けられ、その上にカーボン紙１８（図１（Ｃ）ではハッチングを付して示す）、筆記紙２０、及び筆記ガイド板２２が積層配置される構成となっている。ここで、記録紙１６は、上記マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒのノブの操作に応じて上記台座１２上を可動するように、上記マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒに取り付けられる。この場合、後で上記マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒから取り外しが可能であれば、記録紙１６の取り付けの手法は特に限定しない。また、カーボン紙１８と筆記紙２０とは、上記マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒの操作にかかわらず不動となるように、例えば２枚全体の両端を両面接着テープで接着すると共に、台座１２に固定する。
【００１４】
なお、図１（Ｂ）では、記録紙１６、カーボン紙１８、筆記紙２０の間に空間が存在するかのように描かれているが、これは、その３層構造を分かり易く図示するためのものであって、実際には、それらの間に空間はなく、筆記紙２０に手書きされた文字や図形がカーボン紙１８によって記録紙１６に複写されることは言うまでもない。また、上記筆記ガイド板２２には、３．５ｃｍ幅のガイド孔２４が設けられ、そのガイド孔２４を介して露出した筆記紙２０に手書きされるようになっている。ガイド孔２４の幅を３．５ｃｍとする理由については、後述する。
【００１５】
また、台座１２の上記筆記ガイド板２２が取り付けられていない部分の上面には、筆記を開始する際の位置の目安として、始筆点マーク２６が記されている。更に、マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒの移動量を容易に確認できるように、移動量確認用マーク２８も記されている。なお、これらのマーク２６，２８はそのような黒点や矢印に限定するものではなく、どのような形態であっても構わない。
【００１６】
また、左右のマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒを配置したのは、右手が利き手である人にも、左手が利き手である人にも、対応できるようにしたためである。即ち、右手が利き手である人は、左側のガイド孔２４を介して筆記紙２０に右手で筆記しつつ、左手でマイクロマニピュレータ１４Ｌのノブを回動操作できる。逆に、左手が利き手である人は、右側のガイド孔２４を介して筆記紙２０に左手で筆記しつつ、右手でマイクロマニピュレータ１４Ｒのノブを回動操作できる。
【００１７】
ここで、マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒは、ノブの回動により、他方のマイクロマニピュレータの方向に１μｍ単位で、少なくとも上記ガイド孔２４の幅に対応する３．５ｃｍまでの横軸移動を行うことができるものを使用する。本実施形態では、このようなマイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒを用い、微細過ぎないように、１ｍｍ単位での横軸移動操作を行うものとするが、勿論、それに限定するものではない。マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒのノブの回動操作によって横軸長さを手動で動かすと、記録紙１６は、そのマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒと連動して移動する。
【００１８】
このような構成の筆順・筆跡記録計１０の動作を説明する前に、本発明の理解を助けるため、本発明者が為した実験及びそれによる発見について、簡単に説明する。
【００１９】
本発明者は、脳が書字行為にどんな情報を発しているかを調べるため、漢字や英字（アルファベット）の字画を手の５本指につけた圧力センサを用いて記録し、また、英字の書字については運筆速度を調べた。その結果、字画波形曲線が５本指の個人情報を持つことがわかった。脳は生きている限り、フラクタル性のある自己相似波形を振動し続けている。筆跡学の研究はこの自己相似波形である筆跡を目で見て同定できるか否かの真偽性の確認から発展したと考えられる。字は個性であるとの考えが定着しているので、本発明者は、字画の周波数分析を試みた。
【００２０】
図２（Ａ）に示すような「ａ」の英字を、横軸を一定速度で移動させつつ書字すると、図２（Ｂ）に示すような字画波形曲線が描記される（同図において、横軸は時間を示し、縦軸は字画のペン把持力の強さを示す）。この場合、そのａ字は約１Ｈｚ程度の低い周波数で書かれる。多数の被検体による測定の結果、ａ字は、一般に、このような３曲線の字画の軌道を生じることがわかった。３曲線のスペクトルピーク値は平均して、０．０３Ｈｚと、０．５Ｈｚと、１．５Ｈｚの周波数で記録された。図２（Ｂ）に示すように、字画の上がりと下りの３軌道曲線は、間継ぎの曲線によって連結されて、振動している。各字画に間を置く中断時間（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  ｔｉｍｅ）は個人によって違うので、字画側から見れば、個人の真継ぎの中断時間は雑音に相当する。このように、字画波形曲線には雑音が混じっている。
【００２１】
「ａ」字と同様にして他の英字も調べたところ、英字２６文字の字画は、上がり曲線と下り曲線を１周期とすると、図３（Ａ）乃至（Ｅ）に示すように、５種類の字画波形曲線に分類できることが判別した。これら５種類の字画波形曲線は何れも、目に見えない位相の波形曲線を共有している。
【００２２】
正字は字画と位相と雑音で波形を構成して、その字画波形曲線は乱雑性の一方通行を持っている。この字画波形曲線が脳内で座標変換されて正字となる。即ち、人は目で見るが、見たものは脳で認識する。ペン把持行動と脳の相関を調べると、曲線である字画書字の発生は、把持した筋肉に依存していた。目で見た外部情報を大脳皮質で認識する。筋肉を動かして書字行為の力学運動を行う神経情報は大脳皮質の前頭前野にあり、運動神経の情報は最初に前頭葉から発火する。運動野を経由して末梢神経・筋シナプスに伝播する時間は約０．２秒かかる。人の１千４百億個の大脳細胞は常に、４Ｈｚ乃至７．８Ｈｚのシータ波を発信して、脳電位波の振動を惹起している。記憶を司る海馬の神経細胞はネットワークにその情報を伝播する。シータ波は神経と筋肉を活性化させる振動の源泉になっているとモデル化したのが生理学の現在の解釈である（Ｍｅｈｔａ  ＭＲ，ら  Ｎａｔｕｒｅ，４１７，７４１−７４６，２００２）。振動の一つは主に幼年期に発生する脳電位波のシータ波である。字画情報は目に見える波形曲線と目に見えない位相コード波形を共有していて、手書き文字は複数の字画を組み合わせて構成される。位相コード波形は脳の側頭葉にある海馬に記憶されている（Ｆｅｒｂｉｎｔｅａｎｕ  Ｊ，  Ｓｈａｐｉｒｏ  ＭＬ，Ｎｅｕｒｏｎ，４０（６），１２２７−１２３９，２００３）。ここから、字画波形曲線は脳の振動波形の一部分である可能性が極めて高いと考えられる。そこで、以下の図４及び図５を参照して説明するように、字画に出現した目に見えない位相を持つ波形曲線に座標変換する実験をした結果、字画波形曲線から裸眼で認識できる正字が容易に復元した。このように、見えない位相コード波形を共有する字画から、実際に目に見えて読める正字が出現したので、字画の乱雑性が増大しても、字画には脳から発生した情報を失わずに保持していた証拠になった。
【００２３】
運筆行動の字画曲線は、人によって異なる。ゲノムプログラムを持った細胞の布置構造は各人で違うのと同様に、約１Ｈｚ近辺の自己相似波形を示す字画間の間継ぎ認識は、短時間の人もいれば、長時間の人もいる。従って、字画の情報の中にある間継ぎの波形曲線は雑音だらけである。振動情報の記録から、周波数のスペクトル分析により雑音取りをするのも一方法であるが、英字の場合は字画と雑音の連続した境界線から雑音を消去した場合、曲線の方向性を失うので、座標軸は消えて無意味な曲線に変わる。そこで、本発明者は、本来の座標軸方向を生かす雑音取りの手法を考案した。ここで、「光現象で分別できる２円偏光は適応できないので、字画の位相は任意の円軌道と任意の楕円の複合曲線である」という仮説のものと、位相と雑音消しの相反事象を表現する。
【００２４】
即ち、図４（Ａ）に示すように、ａ字の字画を描記した字画波形曲線が記された紙３０の上記字画波形曲線上に、ピン３２を立てる。そして、字画の進行方向を定めて、それぞれの字画毎に座標変換する。即ち、図４（Ｂ）に示すように、紙３０を斜めから見ることで、字画からａ正字が復元する。このような座標変換を行うことで、字画に含まれる無数の見えない位相の奥行き立体視が可能になる結果、「ａ」正字を認識するものである。故に、脳で発火した字画の情報源は、終末の神経・筋シナプスに伝達した結果、情報は筋から字画へ力学的にトポロジーの相転移がなされた。相転移時はエントロピーの増大があっても（ミシンスキーＭとババートＳ，中野と坂口訳、パーセプトロン、パーソナルメディア）、脳由来の字の振動情報は消去されずに字画曲線上に残ったので、筆順・筆跡を認識することができる。
【００２５】
また、図５（Ａ）に示すように、透明紙３４に記された字画波形曲線に、曲線の方向性である座標軸を定めて間継ぎと考えられる任意の波形部分を定める。そして、そこに折り込み線３６−１〜３６−３を設定し、字画毎に折り紙の様に折り込むと、図５（Ｂ）に示すように、透明紙の座標軸変換により、字画から読めるａ正字の筆順・筆跡になって復元する。図３に示した英字全２６文字の字画波形曲線は、図４及び図５のａ正字と同様に、各文字特有の位相を含んでいる。逆説的に、字画は位相を含んでいるので、字画波形曲線の座標軸変換により正字は復元する。
【００２６】
上記２方法は、人為的な作為が入ったが、次の筆記方法は自然の筆跡状態である。平面に重畳記録した正字と字画波形曲線を同一時の筆記によって書字し、それらを図６（Ａ）に示すように横に並べて３次元奥行き立体視を行うと、筆順を判別できる融合像が脳内に発生する。平面の正字と字画波形曲線の２枚書面から、位相を持った波形曲線が脳で再認識され、筆順・筆跡の立体視像に融合する。即ち、図６（Ａ）の左側は正字であり、これを片目をつぶって確認する。次に、図６（Ａ）の右側に示す字画波形曲線を他方の片目で確認する。そして、両目を開いて、脳内の統合野でゆっくりと両目の実像を寄り目の水平軸に輻輳する。こうして２つの実像を融合させると、右目と左目の中心の鼻付近に第３の中央虚像を見ることができる。右脳と左脳の中央に位置する脳梁を介して統合したので、脳内の中央融合像は虚像であり、静止画のようには固定できない。このような脳内でゆっくりと動く意思を持った動画もどきの融合虚像を脳内で細部にわたり観察すると、字画が、段違い平行棒の上がり下がりの段差線のように、各字画毎に順次に浮き出したり、沈み込む、浮き彫りの曲線で交差する。字画方向の変化が浮沈凸凹線で識別できる。即ち、平面紙に書字した字画の曲線は脳内で段違いの段差を示す浮沈曲線の奥行き視像になる。上段の曲線から下段の曲線方向へ階段を下がるように辿ると筆順になる。脳内の融合像（Ｎｅｖａｔｉａ  Ｒ，南監訳、画像認識と画像理解、啓学出版）による文字の字画の浮沈段差像は、脳で再認識された記憶の筆順統合像と一致する。本第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０は、図６（Ａ）に示すような正字と字画波形曲線の同一時筆記を可能とするものである。
【００２７】
以下、本第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０の動作を説明する。
【００２８】
本実施形態においては、上述したように記録紙１６、カーボン紙１８、筆記紙２０の３層構造となっており、マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒのノブの操作に伴って対応する記録紙１６のみが横軸方向に移動する。このマイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒのノブの操作を１字画毎に行う。即ち、書き手は、筆記ガイド板２２のガイド孔２４を介して露出している筆記紙２０に普段の通り、右手で書字行為をして、１字画毎に左手でマイクロマニピュレータ１４Ｌのノブを回して、記録紙１６を１ｍｍ、他方のマイクロマニピュレータ１４Ｒの方向に移動させ、次の字画の書字に移る。例えば、右手で「右」を書く場合には、まず１字目の字画として「ノ」を書字して記録紙１６を移動させ、次に２字目の字画として「一」を書字して記録紙１６を移動させ、次に３字目の字画として「口」の左側の「｜」を書字して記録紙１６を移動させ、…というようにしていく。こうすることにより、筆記紙２０に書字された正字の字画曲線情報を正確に記録紙１６に字画波形曲線として描記することができる。
【００２９】
なお、ペン把持行為の圧力を筆記紙２０にスムーズに伝達できるように、上記ガイド孔２４により筆記紙２０の書字範囲の幅を３．５ｃｍに限定している。このように、書字範囲を限定することにより、字画曲線以外の雑音混入が軽減される。また、筆記紙２０の書字範囲の幅を３．５ｃｍに限定しているので、上述したように、記録紙１６の横軸移動距離は、マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒにより１μｍ単位で、３．５ｃｍまでの移動を行うことができる。
【００３０】
このようにして、本第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０によって「あいうえお」の平仮名を書字した結果を図６（Ａ）に、また「カキクケコ」の片仮名を書字した結果を図６（Ｂ）に示す。
【００３１】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は一見したところ、裸眼のままでは区別ができない程、似通っている筆跡である。図６（Ａ）及び（Ｂ）の左側に配置した字画は筆記紙２０に書字した正字であり、右側に配置した字画は記録紙１６に１ｍｍの横軸移動をした字画曲線の集合体（字画波形曲線）である。このような筆記紙２０と記録紙１６とを同図のように並べて、それら２枚を両目で３次元奥行き立体視すると、文字の筆順が眉間のあたりに中心融合像の虚像になって出現する。即ち、字画が段違い平行棒のように、字画の直線が沈んだり、浮かんだりして、脳内で奥行き視（３次元奥行き立体視）できる。本実施形態では、書字の始筆を筆記紙２０に記録したので、沈み込む終点が終筆になるように筆記紙２０と記録紙１６との全２枚を配置している。始筆から終筆を脳内で識別すれば、筆順は脳内で認識できる。筆記紙２０と記録紙１６の２枚の並びの左右を入れ替えれば、浮沈像は逆転する。図６（Ｂ）の片仮名は、字画が直線近似であるので、字画間の間継ぎが段差直線になり、段差線が明確な階段状を呈して挿入されるため、筆順を丁寧に追跡できる。
【００３２】
即ち、漢字は主に直線波形の字画で構成され、英字の字画は曲線波形である。字画間の間継ぎ曲線は次の直線を書く状況を考えている脳波の休憩時間であるが、字画にとっては雑音である。本実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０により、横軸の時間に一定の隙間を加えることで時空系が変換されて、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように時間と空間が同一視できる波形を得る。両目での３次元立体の段違い奥行き視を可能とする水平輻輳の距離、即ち、水平を感知する横軸の２点間の距離は、１μｍから約３．５ｃｍの大きな幅である。斜線の１μｍであれ、２点間の３．５ｃｍであれ、脳は字画間距離が同一であるように段違いの奥行き立体視を行うことができる。従って、横軸距離が１μｍであっても１ｃｍであっても、３次元奥行き立体視の脳の奥行き感はほぼ同一距離の脳の認識過程であるので、本実施形態では、マイクロマニピュレータ１４Ｌ，１４Ｒ即ち記録紙１６の横軸移動は、上述したように、微細過ぎないように、１ｍｍ単位としている。片目の最大の輻輳距離は３．５ｃｍの限界値である。視線の水平距離が小さくても大きくても、奥行き立体視覚がほぼ似通った感知しかできない。
【００３３】
同一のコピー紙は横軸に並列に配置しても、並列配置だけでは中心融合像が平坦像のままであり、段違いの立体像は得られない。２枚の重畳紙の一枚は普通の正字で、他方の一枚は水平方向にだけ一定時間がズレる距離で書字した字画のみが、立体の中心融合像の奥行き視を生じる。
【００３４】
可視光線の波長の下で約０．４μｍより大きな対象物ならば裸眼は見ることができる。物と衝突する光の波長は空間分解能を決める因子になる。字画の水平横軸移動が１μｍの長さを奥行き視で判別できた。しかしながら、人の両目は３次元用に機能を完成させていない（Ｒｏｇｅｒｓ  ＢＪ，  Ｎａｔｕｒｅ，３４９，３６５−３６６，１９９１）。両目は、寄り目の水平輻輳と水平開散と縦軸方向の上目使いの上転と下転の４方向を確認できる。この視線と視角の動きを総称してｖｅｒｇｅｎｃｅ  ａｎｇｌｅと呼ぶ。垂直・縦軸の動きだけで奥行き視の距離割り出しに有効に作用している結果を得た文献は報告されていない。人の両目は約６ｃｍから７ｃｍの水平分離で布置されていて、両目の機能は典型的に、科学的同一ではない。よって、片目だけでの奥行き視は不可能である。相応して、両目の位置の横軸の違いや水平軸の違いのズレは３次元空間で、奥行き視の目標情報に影響を与えている。本実施形態では、字画の横軸だけを移動した波形曲線で、段違い字画の３次元奥行き立体視を可能にしている。字画の３次元奥行き立体視を裸眼で行う時は、横軸に片目分の３．５ｃｍの２倍の７ｃｍ以内に、筆記紙２０と記録紙１６とを並置する。縦軸は、図６（Ａ）及び（Ｂ）のように縦長の書字の距離でも影響を受けない。コンピュータの３次元作成ソフトウエアは、水平、垂直、奥行き距離に等分割の数理を配意している（Ｃｕｍｍｉｎｇ  ＢＧ，ら  Ｎａｔｕｒｅ  ３４９，４１１−４１３，１９９１）。しかしながら、上述したように、脳は、水平・横軸の１μｍ以上のズレだけで３次元奥行き立体視を行うことができる。字画と位相の３次元奥行き立体視は大脳で水平・横軸対垂直・縦軸の僅かな比較値を奥行き視の距離感覚としてキャッチする。これは、脳機能はパーセプトロンで理解されるとした数理論と相反する結果である。
【００３５】
図７は、本発明のステレオメガネの第１実施形態としてのハンディステレオメガネ３８の構成を示す斜視図である。裸眼で３次元奥行き立体視ができない人も存在し、このハンディステレオメガネ３８は、そのような人でも３次元奥行き立体視を可能にするものである。
【００３６】
欧米では１８世紀の後半頃から３次元奥行き立体視像の流行があり、ステレオメガネが作られて、茶の間の小道具の１つに愛用されたので、定型が多く市販されている。然し、本発明の筆順・筆跡記録の微妙な水平・横軸移動を３次元奥行き立体視するには個人の視力の僅少な差を考慮する必要があり、簡便迅速を配慮して、本実施形態のようなハンディステレオメガネ３８を使用するのが好ましい。
【００３７】
即ち、このハンディステレオメガネ３８は、左右のレンズ枠４０にそれぞれレンズ４２を装着し、それらレンズ４２のレンズ面が水平軸から６度以上の角度をつけて内向きに向かい合わせるように、細い棒枠４４で枠組みを構成している。なお、晴眼者及びメガネ着用者は、片方のレンズ４２を老眼用凸レンズとし、他方のレンズ４２は素通し又は無しとしても良い。こうすることで、視力非対称のアンバランス状態が脳後頭葉の視覚野を刺激して脳梁に中心融合像を誘導し易い。また、枠組みを細い棒枠４４で形成しているので、光量を十分に取り込み、細かい点列を識別することができる。
【００３８】
また、ハンディステレオメガネ３８は、同図に斜線のハッチングで示すように、両目の視線を隔離するための隔壁４６を、顔面中央の鼻に位置する側面のみに設けている。即ち、目に入力される２枚の紙面の左像と右像を完全に２分するために、両目への光子の入力情報を断ち切る隔壁４６を設けている。
【００３９】
この隔壁４６の色としては、記録紙１６及び筆記紙２０の紙の色に合わせても良いが、白であることが好ましい。即ち、目は、視覚入力の光波長を網膜で結像すると、白と黒の波長しか識別できない。網膜には、桿状体神経細胞と錐状体神経細胞の２種類しか存在せず、白波長と黒波長の光エネルギーを電気エネルギーの活動電位（Ａｃｔｉｏｎ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）振動波形に変換して、脳の後頭葉にある第１次視覚野の統合野へ送る。この網膜での情報変換時間は、５兆分の１秒というレチナの分子構造変換スピードである。色の波長は網膜へ直接入力されると、光子のマッハ帯の部分で色波長が選別され、そのスペクトルが活動電位になって脳統合野へ送られる。マッハ帯は、対数グラフで表され、対数腺は０から１に近づくと線が混んで来て、１の終点では黒色線の集合体になる。即ち、色波長はマッハ帯で識別できる。全ての工学機械はマッハ帯を利用・応用している。脳の第４次以降の高次野で色波長は白と黒の活動電位情報を色認識へ情報変換する。この原理から重症色盲を考えると、色盲は白と黒しか認識できない。また、白は、光子を反射するので、左右両目の分割情報を確実に脳梁へ伝播する役目を持つ。従って、隔壁４６を白色とすることが望ましい。
【００４０】
このようなハンディステレオメガネ３８を利用することで、誰でも容易に３次元奥行き立体視できるようになる。
【００４１】
以上のような筆順・筆跡記録計１０（及び場合によりハンディステレオメガネ３８）を使用して、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように異なる筆順で書かれた文字を、３次元奥行き立体視することによって、その筆順が明確に判別できる。
【００４２】
このように、図６（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ａ）及び（Ｂ）から、脳で認知する水平軸移動による奥行き視距離の僅少差が実感できる。正字と字画数の水平・横軸移動距離の比率が大小の自由度には無関係に奥行き視の感じ方はほぼ定まって認識できる。脳の３次元奥行き立体視は図６（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ａ）及び（Ｂ）の程度の距離限界で識別しているのだと云う事実を確認できる。奥行き視は、水平・横軸や垂直・縦軸のように無限情報に有るのではなくて、有限範囲に限定されて情報を感じられる。従って、平面の紙面に書字する文字と字画情報の結果は水平の横軸点と垂直の縦軸点の僅少差が脳内奥行き視の距離感を表現している。
【００４３】
本発明を間接的に支持する事象は、ハイビジョンデジタルＴＶの奥行き視が容易になった現象からも肯ける。ＨＤ対応のｘ軸は１９２０画素数、ｙ軸は１０８０画素数、ｚ軸は赤、青、緑の光対応の３原色の３画素数だけである。人の両目は縦軸のほぼ２倍程度の横軸距離でＴＶ画面の臨場感を出せるように工学設計されて、我々は奥行き視を楽しんでいる。人の視覚感覚と工学の画素数とは何の相関もないが、両目で見る奥行き視の感覚は同じである。これを数理で表現すると２点間の距離の曲線は１次元であるが、平面は２次元である。２次元から１次元、１次元から０次元の点の間隙にはフラクタル次元が無数に存在する。人の脳の進化は３次元の奥行き視の認識に、「ある定まった感覚」の「奥行き視」の識別を挿入させたので、両目は奥行き視にシェープアップされていない。本発明から導出したこの仮説を採ると、後述するように筆跡をも分類できる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００４５】
上記第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計１０は、一方通行の手動マニピュレータをセットしたので、デジタル系であると言える。
【００４６】
これに対して、本実施形態は、アナログ系の筆順・筆跡記録計である。
【００４７】
このアナログ系筆順・筆跡記録計は、上記デジタル系筆順・筆跡記録計１０と原理は同一であるが、マニピュレータによる手動移動の代わりに電動記録計を用いる。そのような電動記録計としては、１分間に０．５μｍの微動移動をする連続性から、毎秒１ｃｍの記録紙を移動させるスピードを持つ高速性まで種類は多い。本実施形態では、１ｍｍの紙面幅を３秒から１０秒で移動する電動記録計を用いる。図１（Ｂ）における筆記紙２０とカーボン紙１８に相当する不動部分は、電動記録計の外側に固定する。このアナログ系筆順・筆跡記録計を用いることで、記録紙１６には、不可逆性の字画が一方通行の水平・横軸移動により描記される。このアナログ系筆順・筆跡記録計は、上述した英字のアルファベットのように５字画以内に収まる字画波形曲線の分析には有効な記録計である。
【００４８】
英字「ＡＢＣＤＥ」を、このアナログ系筆順・筆跡記録計を用いて書字した例を、図６（Ｃ）に示す。この場合、全ての字画は波形曲線であるが、１字画毎の波形曲線と字画と次の字画の真継ぎ時間の雑音にも、人脳からの書字情報は含まれている。さらに、波形曲線の書字情報は位相を含んでいる。同図において、左側は筆記紙２０に記録した正字であり、右側は記録紙１６に記録した英字の個人の字画曲線情報である。裸眼で、もしくは上述のハンディステレオメガネ３８を用いて、これら２枚を、３次元奥行き立体視にして脳内に中心融合虚像を出すと、波形曲線はヘアピン・カーブを折り曲げた様な浮沈像になる。
【００４９】
即ち、記録紙１６に記録されたアナログ系記録曲線は位相曲線と雑音が混じり、３次元奥行き立体視はヘアピンのような複雑曲線になる。３次元奥行き立体視の波形曲線を脳内で凝視すると、始筆と終筆の書字による始点と終点の筆順を明確に識別できる。僅かな水平・横軸移動は筆順の字画に往きている。
【００５０】
［第３実施形態］
上記第１及び第２実施形態では、筆順認識のための３次元奥行き立体視を説明したが、その３次元奥行き立体視により、筆順だけでなく、同一人の書字であるかどうか、即ち、筆跡も鑑定可能である。
【００５１】
例えば、同一人からの日付けの違った手紙や葉書などの宛名書きの２枚を、一方を正字として他方を字画として本発明の３次元奥行き立体視にて筆跡鑑定すると、以下のタイプ１からタイプ４が一部分でも奥行き視像に出現すれば同一人の書いたものであると認定できる。他人の筆跡であるならば、字画の位相が異なるので脳内融合像は一致しないため、字画の揺らぎから虚像は揺れ動き固定像ができにくい。脳内融合像は不安定になる。
【００５２】
また、押印、捺印された印刷字のような書字に対しても、３次元奥行き立体視は有効に働くので、同一であるかどうかの識別ができる。
【００５３】
従って、従来のＯＣＲ識別とは違った判定方法を提供することができる。
【００５４】
ここで、筆跡の３次元奥行き立体視にみられる字画のタイプは、以下のようである。
【００５５】
タイプ１：全ての字画に筆順が出現するタイプ。即ち、以下のタイプ２〜４の全てを含む事象である。
【００５６】
タイプ２：例えば、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、同じコピータイプで、３次元奥行き立体視は平坦像のままである。
【００５７】
タイプ３：例えば、図９（Ｃ）に示すように波形曲線が浮かび上がるタイプ、又は、図９（Ｄ）に示すように波形曲線が沈み込むタイプ。
【００５８】
タイプ４：例えば図９（Ｅ）に示すように、波形曲線の半分（例えば上半分）がコピータイプで、後の半分（例えば下半分）が混合するタイプ。
【００５９】
なお、図９（Ａ）乃至（Ｅ）では螺旋図で示したが、線は２次元であるので、文字図であろうが、図形であろうが認識・識別は脳でしているので数理的には同義である。
【００６０】
従来、筆順と筆跡は別のものとして定義されてきた。しかしながら、３次元奥行き立体視によって、手書き文字の筆跡で筆順を読み取ることができる。即ち、「筆順＝正字＋誤字＋個性特性」の図式で筆跡は表現できる。ここで、個性特性とは、いわゆる癖のことである。図９（Ａ）乃至（Ｅ）は、上記式を全て表現している。
【００６１】
生態行動学は「時間＝空間」と定義している。即ち、時間が決まれば空間は自ずと決まり、またその逆も然りである。ここから、人の行動の「アリバイ」が成立する。従って、人の瞬間移動は不可能である。
【００６２】
本発明者は、多数の被検体による実験により、２６年前の顔写真と現在の顔写真とから３次元奥行き立体視ができることも確認した。また、数十年前の過去の手紙の宛名書きとその同一人の現在の手書き文字でも、「２枚の手書き文字を３次元奥行き立体視する」ことができることを確認した。
【００６３】
これに対して、ある筆跡の文字とそれを他人が真似た文字とからは、上記タイプ１からタイプ４の何れでもない３次元奥行き立体視像となることが確認された。また、囲碁の詰め問題と回答囲碁用紙を各１枚、新聞雑誌から切り取り、それら切り取った２枚を横並びにして３次元奥行き立体視すると、２〜３手、後から加えた碁石が「ちらちら」と脳内で浮沈現象を惹起して、光って不安定像になることも確認された。明らかに、上記タイプ１〜４には有り得ない融合像が脳内に出現する。
【００６４】
このように、時間≠空間をも筆順は見抜く。これは、字画に刻まれた位相に時間と空間が融合された結果である。
【００６５】
筆順はまた、もう一つ大事な情報を提供する。上記第１及び第２実施形態で説明した筆順・筆跡記録計は、水平・横軸にのみ数ミリｍ移動しただけの時間及び空間移動である。現在、非常に多数の郵便局員、銀行員、裁判官らは、毎日、筆跡や判子の真偽性を求めて鑑定を行っているが、その鑑定方法は、２枚を水平・横軸に置き、２枚の１点１点を丁寧に見比べて、脳内に記憶させて判定を出している。決して２枚を垂直・縦軸に置くことはない。即ち、両目は横軸のｖｅｒｇｅｎｃｅ  ａｎｇｌｅで機能している。１μｍの点を識別できるのは３．５ｃｍの動きができる輻輳にセットアップされた脳内の認識回路である。これらを瞬時に識別するのが、ハンディステレオメガネ３８である。時間と空間を越えたホログラムもどきの作用が脳内にあると考えられる。故に、上記タイプ１〜４は、脳機能の識別機構を表象している脳内モデルと言うことができる。
【００６６】
以上説明したように、筆順・筆跡記録を水平・横軸移動だけで視ることができるようになった。
【００６７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計の構成を示す斜視図、断面図、及び一部を切り欠いて示す平面図である。
【図２】図２（Ａ）は手書きによる「ａ」の英字を示す図であり、図２（Ｂ）はその字画波形曲線を示す図である。
【図３】図３（Ａ）乃至（Ｅ）はそれぞれ英字の字画波形曲線を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は字画波形曲線上にピンを立てた状態を示す図であり、図４（Ｂ）は字画から正字を復元する座標変換を説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）は透明紙に記された字画波形曲線を示す図であり、図５（Ｂ）は透明紙の座標軸変換を説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）は第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計によって「あいうえお」の平仮名を書字した結果を示す図、図６（Ｂ）は同じく「カキクケコ」の片仮名を書字した結果を示す図であり、図６（Ｃ）は本発明の第２実施形態に係る筆順・筆跡記録計によって「ＡＢＣＤＥ」の英字を書字した結果を示す図である。
【図７】図７は本発明のステレオメガネの第１実施形態としてのハンディステレオメガネの構成を示す斜視図である。
【図８】図８（Ａ）は第１実施形態に係る筆順・筆跡記録計によって「右必飛」の漢字を書字した結果を示す図であり、図８（Ｂ）は同様に「右必飛」の漢字を別の筆順で書字した結果を示す図である。
【図９】図９（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ字画のタイプ２が現れる螺旋を示す図、図９（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれ字画のタイプ３が現れる螺旋を示す図であり、図９（Ｅ）は字画のタイプ４が現れる螺旋を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…筆順・筆跡記録計、  １２…台座、  １４Ｌ，１４Ｒ…マイクロマニピュレータ、  １６…記録紙、  １８…カーボン紙、  ２０…筆記紙、  ２２…筆記ガイド板、  ２４…ガイド孔、  ２６…始筆点マーク、  ２８…移動量確認用マーク、  ３０…紙、  ３２…ピン、  ３４…透明紙、  ３６−１〜３６−３…折り込み線、  ３８…ハンディステレオメガネ、  ４０…レンズ枠、  ４２…レンズ、  ４４…棒枠、  ４６…隔壁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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